โครงสร้างและหลักการทำงานของระบบจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?

ด้วยการสนับสนุนของนโยบายต่างๆ โมเมนตัมการพัฒนาของอุตสาหกรรมพลังงานใหม่เป็นสิ่งที่ดี ฉันเชื่อว่าคุณก็อยากรู้เกี่ยวกับความรู้ชิ้นนี้เช่นกัน ดังนั้น Xiaobian ต่อไปจะนำคุณไปสู่การดูโครงสร้างและหลักการทำงานของ ระบบจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์?
1. หลักการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์
ระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วย: โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ (อาร์เรย์) ตัวควบคุม แบตเตอรี่ อินเวอร์เตอร์ โหลดไฟส่องสว่างของผู้ใช้ ฯลฯ โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่คือระบบไฟฟ้า ตัวควบคุมและอินเวอร์เตอร์คือระบบควบคุมและป้องกัน และ โหลดคือเทอร์มินัลระบบ
1.1 ระบบจ่ายไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ถือเป็นหน่วยกำลังของระบบ ดังนั้นประสิทธิภาพของแบตเตอรี่จึงส่งผลโดยตรงต่อลักษณะการทำงานของระบบ
(1) หน่วยแบตเตอรี่:
เนื่องจากเหตุผลทางเทคนิคและวัสดุ การผลิตพลังงานจากแบตเตอรี่ก้อนเดียวจึงมีจำกัด เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้งานได้จริงคือระบบแบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ก้อนเดียวแบบสายและขนาน เรียกว่าโมดูลแบตเตอรี่ (อาร์เรย์) แบตเตอรี่ก้อนเดียวคือคริสตัลซิลิคอน ไดโอดตามลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เมื่อแสงแดดถูกฉายรังสีบนจุดเชื่อมต่อ PN ประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่เป็นเนื้อเดียวกันชนิดนำไฟฟ้าที่แตกต่างกันสองประเภท ได้แก่ ชนิด P และชนิด N ภายใต้เงื่อนไขบางประการ การแผ่รังสีแสงอาทิตย์จะถูกดูดซับโดยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ และพาหะที่ไม่สมดุลจะถูกสร้างขึ้นในแถบการนำไฟฟ้าและแถบเวเลนซ์ กล่าวคือ มีสนามไฟฟ้าสถิตในตัวที่แข็งแกร่งของอิเล็กตรอนและรูในพื้นที่กั้นของทางแยก PN เพื่อให้ความหนาแน่นกระแส J สามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้แสง . กระแสไฟฟ้าลัดวงจร Isc, แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด Uoc หากทั้งสองด้านของอิเล็กโทรดนำสนามไฟฟ้าในตัวและเชื่อมต่อกับโหลดในทางทฤษฎีโดยทางแยก PN วงจรการเชื่อมต่อและโหลดจะเกิดเป็นวงวนจะมี "กระแสโฟโตเจนเนอเรชั่น" "ไหลโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้บรรลุการส่งออกพลังงานโหลด P
การศึกษาทางทฤษฎีแสดงให้เห็นว่ากำลังไฟฟ้าสูงสุดของ Pk ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ถูกกำหนดโดยความเข้มของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์โดยเฉลี่ยในท้องถิ่นและโหลดทางไฟฟ้า (ความต้องการไฟฟ้า) ในตอนท้าย
(2) หน่วยเก็บพลังงานไฟฟ้า:
กระแสตรงที่สร้างโดยเซลล์แสงอาทิตย์จะเข้าสู่ที่เก็บแบตเตอรี่ก่อน ลักษณะของแบตเตอรี่ส่งผลต่อประสิทธิภาพและคุณลักษณะของระบบ เทคโนโลยีแบตเตอรี่มีการเจริญเติบโตมาก แต่ความจุของแบตเตอรี่จะได้รับผลกระทบจากการสิ้นสุดของความต้องการไฟฟ้า เวลาแสงแดด ( เวลาในการสร้าง) ดังนั้นความจุวัตต์ชั่วโมงและความจุแอมแปร์ชั่วโมงของแบตเตอรี่จะถูกกำหนดโดยเวลาต่อเนื่องที่ไม่มีแสงแดดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
1.2 ผู้ควบคุม
หน้าที่หลักของคอนโทรลเลอร์คือการทำให้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์อยู่ใกล้กับจุดพลังงานสูงของการผลิตไฟฟ้าเสมอ เพื่อให้ได้รับประสิทธิภาพสูง และการควบคุมการชาร์จมักจะใช้เทคโนโลยีการปรับความกว้างพัลส์ นั่นคือโหมดควบคุม PWM เพื่อให้ ระบบทั้งหมดจะทำงานในบริเวณใกล้กับจุดจ่ายไฟสูง Pm Discharge control ส่วนใหญ่หมายถึงเมื่อแบตเตอรี่ขาดพลังงานและระบบล้มเหลว ปัจจุบัน ฮิตาชิได้พัฒนาตัวควบคุม "ดอกทานตะวัน" ที่สามารถติดตามทั้งพารามิเตอร์จุดควบคุม Pm และการเคลื่อนไหวของดวงอาทิตย์ ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพของส่วนประกอบแบตเตอรี่แบบคงที่ประมาณ 50%
1.3 อินเวอร์เตอร์ DC-AC
ตามวิธีการกระตุ้น อินเวอร์เตอร์สามารถแบ่งออกเป็นอินเวอร์เตอร์การสั่นแบบตื่นเต้นในตัวเองและอินเวอร์เตอร์การสั่นแบบตื่นเต้นอื่น ๆ หน้าที่หลักคือการแปลงกระแสตรงของแบตเตอรี่ให้เป็นกระแสสลับผ่านวงจรบริดจ์เต็ม โดยทั่วไป โปรเซสเซอร์ SPWM ใช้ในการมอดูเลต กรอง เพิ่มแรงดันไฟฟ้า ฯลฯ เพื่อให้ได้กระแสสลับแบบไซน์ที่ตรงกันกับความถี่โหลดไฟส่องสว่าง f และแรงดันไฟฟ้าพิกัด UN สำหรับการใช้งานของผู้ใช้ปลายทางระบบ
2 ประสิทธิภาพของระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์
ในระบบจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์ ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ η ประกอบด้วยอัตราการแปลง PV ของโมดูลแบตเตอรี่ ประสิทธิภาพของตัวควบคุม ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ และประสิทธิภาพโหลด แต่เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ จะมีความเป็นผู้ใหญ่มากกว่ามาก มากกว่าระดับเทคโนโลยีและการผลิตของหน่วยอื่นๆ เช่น ตัวควบคุม อินเวอร์เตอร์ และโหลดระบบแสงสว่าง และอัตราการแปลงของระบบปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 17% เท่านั้น ดังนั้นการปรับปรุงอัตราการแปลงของโมดูลแบตเตอรี่ลดต้นทุนพลังงานต่อหน่วยเป็นจุดสนใจและความยากลำบากของอุตสาหกรรมการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ตั้งแต่การกำเนิดของเซลล์แสงอาทิตย์ผลึกซิลิคอน เป็นวัสดุหลักในการรักษาตำแหน่งที่โดดเด่นของการวิจัยในปัจจุบันเกี่ยวกับอัตราการแปลงของเซลล์ซิลิคอน ส่วนใหญ่เกี่ยวกับการเพิ่มพื้นผิวการดูดซับพลังงาน เช่น แบตเตอรี่สองด้าน ลดการสะท้อน; การใช้เทคโนโลยีดูดซับสิ่งสกปรกเพื่อลดส่วนผสมของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ แบตเตอรี่บางเฉียบ ปรับปรุงทฤษฎีและสร้างแบบจำลองใหม่ แบตเตอรี่ควบแน่น ฯลฯ